自動倉庫

【課題】ラックの構造に制約を受けることなく荷の両側面を挟持することによる移載を可能とし、同時に、自動倉庫全体における収容可能な荷の総量を増やす。
【解決手段】制御装置の指令に基づき、移載装置１０がラックと荷台間での荷の移載を行うとともに、荷台が複数段のラック間に形成された走行路を走行できるようになっている自動倉庫であって、移載装置１０が前後および左右方向に移動可能な左右一対のアーム部材２０，２１を備え、このアーム部材２０，２１は、両アーム部材２０，２１の幅が荷の幅寸法以下になるように移動された状態で荷を係止できる係止手段と、両アーム部材２０，２１の幅が広がるように移動された状態から荷の左右側面を挟持できる挟持手段とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体倉庫の荷収納区画に収容されている複数の荷の中から、目的の荷物が含まれている荷を取り出して所定位置に搬送するとともに、荷を立体倉庫の荷収納区画に搬送して返却できるようにした自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッカクレーンなどにより荷の入出庫を行う自動倉庫において、荷を立体倉庫の荷収納区画からスタッカクレーンの荷台上の所定位置に正確に引き込み、かつ荷を立体倉庫の荷収納区画に正確に返却する目的で、たとえば先行技術文献１に記載されるような荷収納区画の荷を、チャックを備えた左右一対のスライドフォークを用いて荷の両側面を挟持して移動させる方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
すなわち、この先行技術（特許文献１）に記載の自動倉庫は、移載対象物品としてのバケット（荷）をラックからスタッカクレーンの昇降台に移載、もしくは昇降台からラックへ戻す手段を備えており、この昇降台にチャックを備えた左右一対のスライドフォークが設けられている。バケット（荷）は、ラックの支柱の手前にバケット（荷）の先端が来るように配置され、チャックをラックの支柱の手前まで移動させることにより、一対のチャックがバケット（荷）をチャックし、昇降台にバケット（荷）を移載できるようになっている。このため支柱の手前までチャックを前進させることができればよいため、支柱の幅の内側にチャックの通過スペースを別途用意する必要がなく、ラック側の収容効率を向上させることになる。
【０００５】
しかし、この移載装置にあっては、ラック側の収容効率を向上させることにはなるものの、ラック棚面の先端が支柱の前に張り出す構造を用いなければならず、またラック棚面の先端が支柱の前に張り出さない構造にするには、バケット（荷）の一部をラック棚面の先端から常に張り出すようにセットしなければならず、いずれにしても自動倉庫の構造において種々の制約を受けることになる。またラックの奥行きを充分に利用できないといった問題もある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ラックの構造に制約を受けることなく荷の両側面を挟持することによる移載を可能とし、同時に、自動倉庫全体における収容可能な荷の総量を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の自動倉庫は、
制御装置の指令に基づき、移載装置がラックと荷台間での荷の移載を行うとともに、該荷台が複数段のラック間に形成された走行路を走行できるようになっている自動倉庫であって、
前記移載装置が、前後および左右方向に移動可能な左右一対のアーム部材を備え、左右一対の前記アーム部材は、両アーム部材の幅が荷の幅寸法以下になるように移動された状態で前記荷を係止できる係止手段と、両アーム部材の幅が広がるように移動された状態から荷の左右側面を挟持できる挟持手段と、を有することを特徴としている。
この特徴によれば、移載装置によって荷を引き出す際において、荷とラックの支柱における左右の隙間が狭く設定されている場合でも、荷同士が近接している場合でも、両アーム部材の幅を荷の幅寸法以下に移動させることにより、前記アーム部材は荷に容易にアクセス可能となる。したがって前記アーム部材を用いて荷をその両側面が支柱等によって邪魔されない所定位置に係止手段によって引き出すことができる。次に荷の左右側面を挟持された状態で荷が引き出されるため、自動倉庫全体における収容可能な荷の総量を増やすために設計されたラックの構造に制約を受けることなく荷の両側面を挟持する荷の移載が可能となる。
【０００８】
本発明の自動倉庫は、
前記アーム部材は、荷台の走行時においてはラック間に形成された走行路の幅内に収納され、荷の移載時において荷台に設けられた駆動手段により走行路を挟んで対向する両ラックに対して前後に移動自在に配置され、前記ラック間に形成された走行路を挟んだ両ラックの荷に対してアクセス可能になるように前記係止手段と前記挟持手段とを有していることを特徴としている。
この特徴によれば、左右一対のアーム部材は、荷台の走行時においてはラック間に形成された走行路の幅内に収納され、荷の移載時において荷台に設けられた駆動手段により走行路を挟んで対向する両ラックに対して前後に移動自在となるため、コンパクトな左右一対のアーム部材のみで走行路を挟んだ両ラックの荷に対する移載処理が可能となる。
【０００９】
本発明の自動倉庫は、
前記アーム部材は、前後および左右方向に移動可能な立設状態の平板状部材からなり、平板状部材の先頭部分に前記係止手段が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、前記アーム部材を前後に移動させてもその形状が立設状態（上下の長さが横幅より大）の平板状部材であるため、前後方向に移動させても撓みが少なく、係止手段の送り出し位置を安定させることができるばかりか、挟持位置も安定して確保できる。また、荷の移動時におけるアーム部材の撓みも少なくできる。
【００１０】
本発明の自動倉庫は、
前記アーム部材は、多段的に立設した複数の立設状態の平板状部材からなり、これら平板状部材が互いに相対移動可能に駆動され、伸縮自在になっていることを特徴としている。
この特徴によれば、多段的に伸縮する立設した複数の平板状部材が多段的に伸縮することによって、アーム部材の到達可能距離を伸ばすことができ、ラックの奥に収納されている荷の取り出しと収納を容易に行うことができる。
【００１１】
本発明の自動倉庫は、
前記荷の左右側面に係合凹部が形成されるとともに、前記アーム部材の先頭に位置する平板状部材に前記係合凹部に係合する係合片が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、荷自体に設けられた係合凹部に挟持移動体の係合片を係合させることによって荷の移動を行うことができるので、挟持移動に必要な摩擦力を持つ部材が必要ないことになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例における入庫方法が適用される自動倉庫の側面図である。
【図２】同じく実施例における入庫方法が適用される自動倉庫の平面図である。
【図３】入出庫ステーションを介してスタッカクレーンにより荷の出し入れが行われる自動倉庫の部分斜視図である。
【図４】スタッカクレーンとラック棚面に載置された荷との関係を示す部分平面図である。
【図５】スタッカクレーンの詳細説明図である。
【図６】入荷された荷の受け入れから自動倉庫への入庫するまでのシステム構成図である。
【図７】移載装置アーム部分を示す側断面図である。
【図８】移載装置アーム部分を示す横断面図である。
【図９】移載装置の幅方向への動きを示す上面説明図である。
【図１０】移載方法を説明する斜視概略図である。
【図１１】移載方法における荷の取り出しを説明する上面概略図である。
【図１２】移載方法における荷の取り出しを説明する上面概略図である。
【図１３】移載方法における荷の取り出しを説明する上面概略図である。
【図１４】移載方法における荷の収納を説明する上面概略図である。
【図１５】移載方法における荷の収納を説明する上面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る自動倉庫を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1には、本発明の実施例としての自動立体倉庫１が示されており、この自動立体倉庫（以下自動倉庫１と称する）は、複数の荷６５を４基の同一構成のスタッカクレーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより自動的に出し入れ自在に収納保管する倉庫であって、この自動倉庫１は４基のスタッカクレーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを挟んでそれらの両側には、ラック４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂないし６ａ，６ｂそして７ａ，７ｂが互いに向き合って配設され、これらの互いに向き合うラック４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂないし６ａ，６ｂそして７ａ，７ｂはそれぞれブロック単位で構成され、それぞれを収納棚ブロック４，５，６，７と称し、前後に延設した高層構造物として構築されている（図２参照）。なお各ラック４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂないし６ａ，６ｂそして７ａ，７ｂは、前後方向に複数の荷６５（ここでは２個）を並べて配置可能に奥行きを備えている。
【００１５】
これら収納棚ブロック４，５，６，７の一端入口側には、それぞれ荷６５の入、出庫を行う入出庫ステーションが設けられ、これら入出庫ステーションには、図６に示されるように、ホストコンピュータＭＣの指令に基づいて作動するシステムコントローラＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３が配設されている。また、この入出庫ステーションには、入、出荷される荷６５の搬出入を行う搬送装置８から分岐された分岐搬送装置８ａ，８ｂ，８ｃが近傍位置まで配置されている。
【００１６】
一方、４基のスタッカクレーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、システムコントローラＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３からの指令によりラック４ａと４ｂ，５ａと５ｂ，６ａと６ｂ及び７ａと７ｂのそれぞれ相対する前面を横切る方向に走行し、前後並びに上下方向に最短距離で自動走行し、位置決め停止した後、荷の出し入れを行う。
【００１７】
次に、スタッカクレーン２ａに基づき図３〜図５を参照して詳述する。このスタッカクレーン２ａは、収納棚ブロック４のラック４ａ，４ｂ専用に使用されるもので、システムコントローラＳＣ１からの指令に基づいて移動制御されるようになっており、対面するラック４ａ，４ｂ間の床面に設置された１本のレールＲ上を例えばインバータモータ等の図示しない駆動装置により自動走行する走行台車１４と、この走行台車１４の前後に立設した一対のマスト１５ａ，１５ｂと、ラック４ａ，４ｂに対し荷の出し入れを行うアーム部材２０、２１と荷台（基台５０と載置台１９）とからなる、これらマスト１５ａ，１５ｂに対し上下方向に移動停止し移載装置１０とで構成されている。
【００１８】
図５に示すように、この移載装置１０は、インバータモータ等の駆動装置により昇降可能に案内支持された支持体１６ａ，１６ｂと、これら支持体１６ａ，１６ｂ間に水平に支持された基台５０と、この基台５０上面の両側に並設され、スタッカクレーン２ａの移動方向に対し直交するように、両側の対向するラック４ａ，４ｂに向けて前後に移動可能、且つ左右方向にも同時に移動可能な挟持腕となる板状のアーム部材２０、２１と、から構成されている。
【００１９】
次に図７から図１０には移載装置１０の構造が開示されている。移載装置１０は前後および左右方向に移動可能な左右一対のアーム部材２０、２１を備えており、このアーム部材２０、２１は、多段的に立設した複数の立設状態の平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）と、外枠４５、４６とからなる。これら平板状部材は互いに、かつ外枠４５、４６に対して長手方向にそれぞれ相対移動可能に配置されている。外枠４５、４６は基台５０に対して左右に移動可能にその基台５０に設置されており、最も外側に位置する平板状部材（４１３，４２３）が回転遊嵌部材５７によって外枠４５、４６に対して前後に移動可能に案内保持されている。
【００２０】
また同じように、最も外側に位置する平板状部材（４１３，４２３）に設けられている回転遊嵌部材５７によって、１つ内側に位置する平板状部材（４１２，４２２）が前後に移動可能に案内保持されている。同じく更に内側に位置する平板状部材（４１２，４２２）に設けられている回転遊嵌部材５７によって、最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）が前後に移動可能に案内保持されている（図７、８参照）。更に、平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の前後相対移動を滑らかにするために、移動誘導体４９が設けられている。このように、アーム部材２０、２１を前後に移動させてもその形状が立設状態（上下の長さが横幅より大）の平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の組み合わせであるため、前後方向に移動させても全体的に撓みが少ない。
【００２１】
５６は基台５０に設置された駆動装置であり、駆動装置５６から延びる棒状部材５３にラチェット５１、５２がスプライン結合されており、これらラチェット５１、５２は、外枠４５、４６から垂下した案内片６３で左右の移動が規制され、外枠４５、４６と同期して動くようになっている。またラチェット５１、５２は、それぞれ最も外側に位置する平板状部材４１３、４２３の底部に設けられた平ギア６０、６１に噛合されている。そのため、外枠４５、４６に対して左右に相対移動しない平ギア６０、６１とラチェット５１、５２は常時噛合状態が維持されている。ラチェット５１、５２は、棒状部材５３によってスプライン結合されているため、この駆動装置５６の回動による棒状部材５３の回転力で、ラチェット５１、５２に噛合された平ギア６０、６１が同時に前後移動されることになる。
【００２２】
また、平板状部材（４１１，４１２，４２１，４２２）は、ここでは図示しないチェーンとラチェットによって、前記駆動装置５６の動力による最も外側に位置する平板状部材４１３、４２３の前後移動に追従するようになっている。ここで前記チェーンと前記ラチェットの組み合わせによって平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）は、内側に設置されている平板状部材ほど移動距離が長くなるようになっている。
【００２３】
なお、この実施例においては、アーム部材２０、２１を前後に移動させてもその形状が立設状態（上下の長さが横幅より大）の平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の組み合わせであるため、前後方向に移動させても全体的に撓みが少ない。そのため、後述するアーム部材２０、２１先端に設けられる係止手段を構成する係止片４７の送り出し位置を安定させることができるばかりか、挟持位置も安定して確保できる。また、荷の移動時におけるアーム部材の撓みも少なくできる。
【００２４】
また、図９（ａ）に示すように、外枠４５、４６には固定部５４１、５４２によってラチェット５９１、５９２を軸として回転する無端チェーン５８が固定され、図７及び図９に示される駆動部５５の回転により外枠４５、４６が相対的に左右に移動可能になっている。さらに、前述したようにラチェット５１、５２は棒状部材５３にスプライン結合されており、これらラチェット５１、５２は外枠４５、４６と同期して棒状部材５３に沿って自由に動けるようになっている。さらに平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）は、外枠４５、４６に対して前後の相対移動は許容されているものの、左右移動は規制されている。
【００２５】
このように、移動可能な左右一対のアーム部材２０、２１が、左右方向に移動可能になっているため、荷６５を左右方向から挟持できる挟持手段となり、かつアーム部材２０、２１を長手方向に対して移動可能になっているため、これら動きを荷６５の移載処理に利用できる。
【００２６】
前記したように、マスト１５ａ，１５ｂに対し移載装置１０が上下方向に移動可能になっており、図１０に示すように、最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）には係止手段を構成する係止片４７が設けられており、さらに、荷６５には係止部７０が設けられている。したがって、平板状部材（４１１，４２１）の係止片４７を荷６５の正面部分に近接させ、移載装置１０を上方に移動させることで係止片４７を係止部７０に係止できるようになっている。また、最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）には側面係合片４８が設けられており、荷６５の外側面には係合凹部７１が設けられているため、平板状部材（４１１，４２１）の側面係合片４８を荷６５の側部に近接させ、挟持する方向に移動させることにより、側面係合片４８を荷６５の係合凹部７１に係合できるようになっている。
【００２７】
次に、荷の移載処理の実施例を図１１から図１３を使って説明する。まず、図１１（ａ）において、ここでは図示しない駆動装置５６の駆動で、最も外側に位置する平板状部材（４１３，４２３）が長手方向（荷６５方向）に移動を始めると、その動きに従動して平板状部材（４１１，４１２，４２１，４２２）が移動する。そして、図１１（ｂ）に示されるように、荷６５の係止部７０の直下に平板状部材（４１１，４２１）に設けられた係止手段を構成する係止片４７が到達したところで長手方向（荷６５方向）移動が停止され、スタッカクレーン自体の上下移動によって係止手段を構成する係止片４７が荷６５の係止部７０に係止される。この状態から駆動装置５６の駆動の駆動で平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）が長手方向（載置台１９方向）に移動が開始され、荷６５の左右側面を挟持手段できる位置まで引き出される（図１１（ｃ）参照）。そして、スタッカクレーン自体の上下移動によって係止手段を構成する係止片４７が荷６５の係止部７０から外される（図１２（ｄ）参照）。
【００２８】
次に、図１２（ｅ）に示すように、図７に示される駆動装置５５の動きでアーム部材２０，２１が、荷６５を挟持可能な幅まで広がるように左右に移動される。次に図７に示される駆動装置５６によって、荷６５を挟持できるだけの距離、平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）が長手方向に移動される（図１２（ｆ）参照）。
【００２９】
そして、図１３（ｇ）に示すように、アーム部材２０，２１が、荷６５を挟持可能な幅まで狭まるように左右に移動され、最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）に設けられた側面係合片４８が、荷６５の外側面に設けられた係合凹部７１に係合されるとともに、平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の長手方向の移動によって荷６５が載置台１９方向に移動される（図１３（ｈ）参照）。さらにアーム部材２０，２１の荷６５を挟持可能な幅まで広がる左右の移動によって側面係合片４８の係合の解除し（図１３（ｉ）参照）、再度、平板状部材（４１１，４２１）に設けられた側面係合片４８を荷６５の外側面に設けられた更に奥側の係合凹部７１に係合させ、図１３（ｈ）のような平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の載置台１９方向への移動工程を繰り返すことにより、荷６５の載置台１９への移載が完了することになる。
【００３０】
前述の実施例は、図４に示すように、ラック４ａの荷６５を載置台１９に移す工程を示しているが、この平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）は、逆の方向にも前後に移動可能になっており、ラック間（例えば図１，２に示される４ａと４ｂ間）に形成された走行路を挟んだ反対側のラック４ｂの荷６５に対しての移動工程が可能になっている。
【００３１】
図４に示すように、各ラック４ａ，４ｂ及び５ａ，５ｂないし６ａ，６ｂそして７ａ，７ｂは、前後方向に複数の荷（ここでは２個）を並べて配置可能に奥行きを備えており、ラック内の奥に収納されている荷６５を取り出す際には、アーム部材２０，２１をさらに後述する図１６（ｉ）に示される位置まで移動させることで、平板状部材（４１１，４２１）に設けられた係止手段を構成する係止片４７を荷６５の係止部６０に係止させ、図１１（ｂ）で示される位置まで荷６５を移動させ、前述の図１１（ｃ）、図１２（ｄ）（ｅ）（ｆ）、図１３（ｇ）（ｈ）（ｉ）の移動工程を実施することにより、ラック内の奥に収納されている荷６５を載置台１９に移載できる。
【００３２】
次に、荷の移載処理の実施例を図１４から図１５を使って説明する。まず、図１４（ａ）において、アーム部材２０，２１が、荷６５を挟持可能な幅まで狭まるように左右に移動され、最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）に設けられた側面係合片４８が、荷６５の外側面に設けられた係合凹部７１に係合されるとともに、平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）の長手方向の移動によって荷６５がラック棚面３０方向に移動される（図１４（ｂ）参照）。さらにアーム部材２０，２１の荷６５を挟持可能な幅まで広がる左右の移動によって側面係合片４８の係合の解除し（図１４（ｃ）参照）、再度、平板状部材（４１１，４２１）に設けられた側面係合片４８を荷６５の外側面に設けられた更に手前側の係合凹部７１に係合させ、平板状部材（４１１，４１２，４１３，４２１，４２２，４２３）のラック棚面３０方向への移動工程を繰り返す。
【００３３】
そして、所定位置まで荷６５が仮収納された状態で、側面係合片４８の係合が解除される（図１４（ｃ）参照）。次に、アーム部材２０，２１の最も内側に位置する平板状部材（４１１，４２１）からなる幅が荷の幅寸法以下になるように左右一対のアーム部材２０，２１が移動され（図１５（ｄ）参照）、アーム部材２０，２１を荷６５の方向へ移動させ、前記荷をラック内に更に押し込むようにして収納を完了する（図１５（ｅ）参照）。この時、ラック内の奥に荷６５を収納する場合は、さらにアーム部材を荷６５の方向へ移動させることで収納を完了する（図１５（ｆ）参照）。
【符号の説明】
【００３４】
１自動倉庫
２スタッカクレーン
１０移載装置
１９載置台
２０，２１アーム部材
３０ラック棚面
４１１，４１２平板状部材
４１３平板状部材
４２１，４２２平板状部材
４２３平板状部材
４５、４６外枠
４７係止片（係止手段）
４８側面係合片
４９移動誘導体
５０基台
５１，５２ラチェット
５４１、５４２固定部
５５、５６駆動装置
５８無端チェーン
６５荷
７０係止部
７１係合凹部
ＳＣシステムコントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置の指令に基づき、移載装置がラックと荷台間での荷の移載を行うとともに、該荷台が複数段のラック間に形成された走行路を走行できるようになっている自動倉庫であって、
前記移載装置が、前後および左右方向に移動可能な左右一対のアーム部材を備え、左右一対の前記アーム部材は、両アーム部材の幅が荷の幅寸法以下になるように移動された状態で前記荷を係止できる係止手段と、両アーム部材の幅が広がるように移動された状態から荷の左右側面を挟持できる挟持手段と、を有することを特徴とする自動倉庫。
【請求項２】
前記アーム部材は、荷台の走行時においてはラック間に形成された走行路の幅内に収納され、荷の移載時において荷台に設けられた駆動手段により走行路を挟んで対向する両ラックに対して前後に移動自在に配置され、前記ラック間に形成された走行路を挟んだ両ラックの荷に対してアクセス可能になるように前記係止手段と前記挟持手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記アーム部材は、前後および左右方向に移動可能な立設状態の平板状部材からなり、平板状部材の先頭部分に前記係止手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫。
【請求項４】
前記アーム部材は、多段的に立設した複数の立設状態の平板状部材からなり、これら平板状部材が互いに相対移動可能に駆動され、伸縮自在になっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動倉庫。
【請求項５】
前記荷の左右側面に係合凹部が形成されるとともに、前記アーム部材の先頭に位置する平板状部材に前記係合凹部に係合する係合片が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自動倉庫。

【図１】